ECK CHRISTOPH (DE)
LORENZ BERND (DE)
ECK CHRISTOPH (DE)
GB2188573A | 1987-10-07 | |||
GB743173A | 1956-01-11 |
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED Week 8909, 12 April 1989 Derwent World Patents Index; AN 89-067383/09
DATABASE WPI Week 7840, Derwent World Patents Index; AN 78-71836A(40)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 15, no. 222 (M - 1121) 6 June 1991 (1991-06-06)
SOVIET INVENTIONS ILLUSTRATED Week 8701, 7 January 1987 Derwent World Patents Index; AN 87-006156/01
1. | Walzvorrichtung zur Herstellung von wellenförmigen Werkstücken aus metallischem Werkstoff, die zwei Flachbacken aufweist, die synchron, in parallelen Ebenen gegen¬ einander und tangential am sich dabei um seine Längsachse drehenden Werkstück bewegbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zumindest ein an einer Flachbacke (2b) angebrachter, in seiner Breite kleiner als die Gesamtlänge des Werkstückes (1), in seiner in Umfangsrichtung auf dem Werk¬ stück (1) abrollenden Länge kleiner oder gleich dem halben Umfang des Werkstückes (1) und in seiner Höhe entsprechend einer vorgegebenen EΞxzentrizität ausgebildeter Walzblock (3) vorgesehen ist, der bei Bewegung der Flachbacken Werkstoff des auf eine dem Werkstoff entsprechende Schmiedetemperatur erwärm¬ ten Werkstückes (1) verdrängt, wobei die Verdrängung des Werkstoffes zur Ausbil¬ dung eines nicht drehsymmetrischen Abschnittes und gleichzeitig zu einer Län¬ genänderung des Werkstückes (1) oder bei einer seitlichen Begrenzung des Werk¬ stückes (1) zu Aufwalzungen am Werkstück (1) führt. |
2. | Walzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß wechselseitig mehrere Walzblöcke. |
3. | auf den Flachbacken (2a, 2b) angeordnet sind. |
4. | 3 Walzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oder den Flachbacken (2a, 2b) mehrere im Abstand nebeneinander angeordnete Walzblöcke (3) vorgesehen sind. |
Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zur Herstellung von wellenförmigen Werkstücken aus metallischem Werkstoff, die zwei Flachbacken aufweist, die synchron, in parallelen Ebe¬ nen gegeneinander und tangential am sich dabei um seine Längsachse drehenden Werk¬ stück bewegbar sind.
Derartige Walzvorrichtungen sind allgemein bekannt und dienen vornehmlich der Erzeugung von drehsymmetrischen Querschnittsänderungen an wellenförmigen Werkstücken oder für den Fall, daß die Flachbacken mit entsprechenden Rippen versehen sind, zum Aufwalzen von Gewinden (DE 45389).
Wellenförmige Werkstücke mit nicht drehsymmetrischen Abschnitten werden dagegen vor¬ wiegend durch Urformverfahren, z.B. Gießen, oder durch umformende Verfahren wie Frei¬ formschmieden, Gesenkschmieden, TR-Verfahren, Biegen oder aber auch durch spanende Verfahren hergestellt. Welches dieser Verfahren den Vorzug erhält, hängt dabei u.a. von der Größe und der Stückzahl der zu fertigenden Werkstücke ab.
Bei der Herstellung von wellenförmigen Werkstücken durch Gesenkschmieden ist es allge¬ mein bekannt, ausgehend vom Halbzeug durch Rundkneten, Formrecken, Anstauchen, Reck- oder Querwalzen Zwischenformen zu erzeugen, die eine dem Fertigteil angenäherte Masseverteilung aufweisen, mit dem Ziel, eine besser Formfüllung im Gesenk zu erhalten.
Die durch diese Verfahren möglichen Querschnittsänderungen an den Zwischenformen sind bezüglich der Längsachse des Werkstückes drehsymmetrisch angeordnet. Nicht drehsym¬ metrische Abschnitte werden im weiteren durch das Schmieden im Gesenk selbst erzeugt, was wiederum zu Formfüllungsproblemen, Überschmiedungen oder zu sehr großen Ge¬ senkbelastungen führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der an wellenförmigen Werkstücken bezüglich deren Längsachse gezielt nicht drehsymmetrische Abschnitte erzeugt werden können. Insbesondere soll bei der Herstellung von Zwischenformen für das Gesenkschmieden eine optimale Masseverteilung erreicht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest ein an einer Flachbacke angebrachter, in seiner Breite kleiner als die Gesamtlänge des Werkstückes, in seiner in Umfangsrichtung auf dem Werkstück abrollenden Länge kleiner oder gleich dem halben Umfang des Werkstückes und in seiner Höhe entsprechend einer vorgegebenen Exzentrizi¬ tät ausgebildeter Walzblock vorgesehen ist, der bei Bewegung der Flachbacken Werkstoff des auf eine dem Werkstoff entsprechende Schmiedetemperatur erwärmten Werkstückes verdrängt, wobei die Verdrängung des Werkstoffes zur Ausbildung eines nicht drehsymme¬ trischen Abschnittes und gleichzeitig zu einer Längenänderung des Werkstückes oder bei einer seitlichen Begrenzung des Werkstückes zu Aufwalzungen am Werkstück führt.
Neben der Möglichkeit der Herstellung von Werkstücken als Fertigteile mit dem bezüglich ih¬ rer Längsachsen gewünschten nicht drehsymmetrischen Abschnitt eignet sich die erfin¬ dungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Herstellung von Werkstücken, die als Zwi¬ schenformen in einem Gesenkschmiede-Verfahren weiterbearbeitet werden. Mit der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung können Zwischenformen mit einer optimalen Werkstoffmasse¬ verteilung hergestellt werden, so daß eine bessere Formfüliung im Gesenk, eine Herabset¬ zung der Gesenkbelastung sowie Materialeinsparungen durch geringere Gratverluste er¬ reicht werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine Minimierung der Anzahl an Umformstufen beim Gesenkschmieden, was wiederum mit Fertigungszeiteinsparungen einhergeht.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß wechselseitig mehrere Walzblöcke auf den Flachbacken angeordnet sind. Durch diese Ma߬ nahme kann die Größe der zu erzielenden nicht drehsymmetrischen Querschnittsänderung am Werkstück beeinflußt werden.
Eine vorzugsweisen Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht auch darin, daß auf dem oder den Flachbacken mehrere im Abstand nebeneinander angeordnete Walzblöcke vorgesehen sind. Hierdurch ist es möglich, mehrere nicht drehsymmetrische Abschnitte längs des Werkstückes zu erzeugen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen
Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Figur 1 ein zwischen zwei Flachbacken abgelegtes wellenförmiges Werkstück mit zunächst noch kreisförmigem Querschnitt und
Figur 2 die Stellung der Flachbacken mit dem Werkstück unmittelbar nach Ausbil¬ dung eines nicht drehsymmetrischen Abschnittes am Werkstück.
In Figur 1 ist mit 1 ein aus einem metallischen Werkstoff bestehendes, auf eine vorgegebene Länge geschnittenes oder geschertes wellenförmiges Werkstück bezeichnet. Dieses Werk¬ stück 1 mit zunächst kreisförmigem Querschnitt wurde, nachdem es eine Erwärmung auf eine dem Werkstoff entsprechende Schmiedetemperatur erfahren hat, wie in Figur 1 darge¬ stellt, zwischen zwei Flachbacken 2a und 2b abgelegt. Werden die Flachbacken 2a und 2b - wie es die Reile in der Zeichnung andeuten - synchron, in parallelen Ebenen gegeneinander und tangential am Werkstück 1 bewegt, so dreht sich das Werkstück 1 in der in der Zeich¬ nung gleichfalls mit einem Reil bezeichneten Richtung. Bei dieser Bewegung sorgt nun ein am unteren Flachbacken 2b angebrachter, in seiner Breite kleiner als die Gesamtlänge des Werkstückes 1 und in seiner in Umfangsrichtung auf dem Werkstück 1 abrollenden Länge gleich dem halben Umfang des Werkstückes 1 ausgebildeter Walzblock 3 dafür, daß Werk¬ stoff am Werkstück 1 verdrängt wird, und am Werkstück 1 bezüglich dessen Längsachse 4 ein nicht drehsymmetrischer Abschnitt 5 entsteht (Figur 2). Die erreichte Exzentrizität hängt dabei von der gewählten Höhe und die Breite des nicht drehsymmetrischen Abschnittes 5 von der Breite des Walzblockes 3 ab. Die Verdrängung des Werkstoffes führt gleichzeitig zu einer Längenänderung oder bei seitlicher Begrenzung des Werkstückes 1 zu Aufwalzungen, d.h. zu Vergrößerungen des Durchmessers. Die Aufwalzungen müssen dabei in ihrer Breite kleiner als die aus Länge des Werkstückes 1 und Breite des Walzblockes 3 gebildete Diffe¬ renz gehalten werden.
Durch wechselseitige Anordnung mehrerer Walzblöcke 3 und zwar sowohl auf dem unteren als auch auf dem oberen Flachbacken 2b bzw. 2a kann die Größe der zu erzielenden nicht drehsymmetrischen Querschnittsänderung beeinflußt werden.
Es ist auch denkbar, mehrere Walzblöcke 3 auf dem bzw. den Flachbacken 2a bzw. 2b im Abstand nebeneinander anzuordnen, so daß mehrere, gegebenenfalls in ihrer Exzentrizität unterschiedliche, nebeneinander liegende nicht drehsymmetrische Abschnitte längs des Werkstückes 1 entstehen.
Die beschriebene Walzvorrichtung ermöglicht die Herstellung von Fertigteilen, sie ist aber auch insbesondere zur Herstellung optimierter Zwischenformen für bestimmte Teilefamilien geeignet, die in einem Gesenkschmiedeverfahren hergestellt werden.
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